platform voor kennis, nieuws en debat
platform voor kennis, nieuws en debat
Artikel

Multifunctionele waterkeringen - living apart together

Multifunctionele waterkeringen - living apart together

2015.09.28_Multifunctionele waterkeringen - living apart together_C

28 sep 2015 - Een grote bijdrage van het Deltaprogramma aan het Nederlandse dijkensysteem is het benadrukken van de mogelijkheden van multifunctioneel gebruik van dijkzones. Maar hoe zit dat eigenlijk in elkaar? Uit een recente analyse vanuit het grote STW/TU Delft project Multifunctional Flood Defences, gepubliceerd in het boek Flowscapes, blijkt: liever ruimtelijk geoptimaliseerde dijkzones dan functioneel geïntegreerde dijken.

Multifunctionele waterkeringen werden de afgelopen jaren plotseling trending. Concepten als Deltadijk, Klimaatdijk, Trapdijk, Doorbraakvrije Dijk, Multidijk en Superdijk werden gepresenteerd als de nieuwste innovaties om noodzakelijke dijkversterkingen te gebruiken om ruimtelijke meerwaarde te creëren. Ook in de Deltabeslissing 2015 is het concept omarmd. Onder het motto ‘meer doen met dijken’ wordt inmiddels voor alle dijkversterkingen in het Hoogwaterbeschermingsprogramma (HWBP) onderzocht welke kansen er zijn voor innovatieve dijken met meervoudig ruimtegebruik, bijvoorbeeld voor natuur, recreatie of wonen. De vraag is of multifunctionele waterkeringen wel zo innovatief zijn en inderdaad ruimtelijke meerwaarde bieden. Of zijn het niet meer dan pragmatische ruimtelijke oplossingen gepresenteerd als innovatie? Hoe kunnen we grip krijgen op wat er precies gebeurt als een waterkering wordt gecombineerd met andere functies? En vooral: wat kunnen we leren van gerealiseerde multifunctionele waterkeringen?

Om de vraag te beantwoorden wat een multifunctionele waterkering precies is, moet eerst worden onderzocht uit welke onderdelen een monofunctionele waterkering bestaat en in hoeverre deze onderdelen zich lenen voor meervoudig gebruik. Simpel gezegd moet een waterkering voldoende waterdicht zijn, voldoende sterkte hebben en voldoende robuust zijn om te kunnen anticiperen op toekomstige omstandigheden. Robuust betekent dat de waterkering wordt ontworpen voor de verwachte condities die kunnen optreden aan het eind van een levensduur van 50 of 100 jaar. Een waterkering bestaat uit onderdelen die deze verschillende functies vervullen.

De belangrijkste component, de waterkerende functie, bestaat meestal uit een waterkerende kleilaag of waterkerende bekleding zoals asfalt, maar kan ook bestaan uit een betonnen keermuur met voldoende hoogte. De constructieve sterkte van een kering wordt meestal geleverd door een grondlichaam van zand en klei, maar in gebieden waar geen ruimte is voor een breed grondlichaam worden ook wel grondkerende diepwanden toegepast. Een derde component zijn niet-waterkerende objecten die van invloed zijn op de aanpasbaarheid van de waterkering. Deze niet waterkerende objecten zijn van invloed op zowel de sterkte als de toekomstige uitbreidbaarheid van de kering. Daarnaast zijn er componenten die een invloed hebben op de hydraulische condities, bijvoorbeeld het golfremmend effect van een buitendijks gebied. Als laatste component is de ondergrond van belang.

Op welke manier zijn deze onderdelen te integreren met andere ruimtelijke functies? Een analyse van verschillende gerealiseerde of geplande multifunctionele oplossingen leidt tot vier verschillende typen integratie:

Ruimtelijk medegebruik

. Een waterkering of de waterkering zone wordt gebruikt voor ander tijdelijk gebruik, zonder dat er sprake is van een aanpassing van de constructieve componenten van de waterkering.

Ruimtelijke optimalisatie

. Het ontwerp van een waterkering wordt aangepast om een optimaler gebruik van de ruimte toe te staan, maar het medegebruik maakt geen onderdeel uit van de constructieve sterkte of waterkerende componenten van de kering.

Constructieve integratie

. Een niet-waterkerende functie bepaalt deels of geheel de constructieve sterkte van de kering.

Functionele integratie

. Zowel de waterkerende functie als de sterkte en stabiliteit van de kering worden volledig verzorgd door een ander object.

Een drietal voorbeelden uit Rotterdam en Dordrecht.

RUIMTELIJK MEDEGEBRUIK. Het Dakpark in Rotterdam wordt vaak genoemd als een typisch voorbeeld van een multifunctionele waterkering. Het Dakpark is een gecombineerde ontwikkeling van een kilometer lang winkelcentrum, kantoren en een parkeergarage, ontwikkeld op een voormalig rangeerterrein. Het dak van het gebouw is ingericht als een buurtpark, inclusief restaurant en orangerie, en sluit aan op de naastgelegen waterkering en woonwijk. De waterkering is ruimtelijk geïntegreerd in het ontwerp van het park maar maakt geen onderdeel uit van het gebouw. Een bijzondere situatie is dat de waterkering formeel niet is versterkt om de ruimtelijk ontwikkeling mogelijk te maken, hoewel het gebouw en de grondaanvulling tussen het gebouw en de kering feitelijk functioneert als een grote waterkerende zone. Omdat de waterkering niet is aangepast om medegebruik te faciliteren, beoordelen we deze oplossing als ruimtelijk medegebruik van de waterkeringzone.

RUIMTELIJKE OPTIMALISATIE. De Hilledijk in Rotterdam is nu nog een kleine groene dijk die de grens vormt van de Afrikaanderwijk en de Kop van Zuid. De waterkering is een integraal onderdeel van een grote herontwikkeling van een oud rangeerterrein en zal vrijwel geheel worden bebouwd. Om de ontwikkeling mogelijk te maken is een nieuwe waterkering ontworpen voor een technische levensduur van 100 jaar en voor een overschrijdingskans die lager is dan wettelijk benodigd. Dit theoretische profiel van de kering maakt daarnaast onderdeel uit van een integraal opgehoogd maaiveld waardoor feitelijk sprake is van een doorbraakvrije waterkering. Met het waterschap is afgesproken dat bebouwing op de waterkering mogelijk is zolang de constructie buiten het theoretisch profiel blijft en de kruin van de dijk toegankelijk is. Deze dijk-in-landschap oplossing is vergelijkbaar met het dijk-in-boulevard ontwerp van de Scheveningse Boulevard. Omdat de waterkering is aangepast – in dit geval is overgedimensioneerd om een lange technische levensduur te garanderen – zonder dat het medegebruik een bijdrage levert aan de sterkte of waterkerende functie beoordelen we deze oplossing als een geval van ruimtelijke optimalisatie.

FUNCTIONELE INTEGRATIE. De Noordendijk in Dordrecht is een van de weinige waterkeringen in Nederland waarbij de bebouwing een bijdrage levert aan de constructieve sterkte van een primaire waterkering. De Noordendijk kent een lange geschiedenis van innovatieve versterkingen om de historische bebouwing aan weerszijden van de waterkering te behouden. Zo is er in 1953 een kistdam aangebracht om de dijk te versterken. Om de benodigde dijkhoogte te verkrijgen is begin jaren negentig een waterkering ontworpen in de vorm van een betonnen muurconstructie die gedeeltelijk geïntegreerd is in een rij woonhuizen. Deze woningen zijn verbonden met de waterkering door dwarsmuren die zorgen voor voldoende constructieve sterkte en stabiliteit. De woningen zelf zijn echter geen onderdeel van de waterkerende constructie. Om die reden beoordelen we deze oplossing als functionele integratie.

Wat kunnen we van deze cases leren?

Een groot deel van de geanalyseerde multifunctionele oplossingen bestaan uit oplossingen waarbij een zo intensief mogelijk ruimtegebruik wordt nagestreefd. In deze situaties blijft de waterkering een zelfstandige constructie. In het ontwerp worden wel voorzieningen getroffen om een zo optimaal mogelijk medegebruik van de ruimte te kunnen faciliteren. Deze oplossing is bijvoorbeeld gekozen in de parkeergarage in de kering in Katwijk. Ook veel oplossingen voor het versterken van historisch bebouwde waterkeringen bestaan uit maatregelen om een intensiever gebruik van de waterkeringzone mogelijk te maken. Bewust ontworpen constructief of functioneel geïntegreerde oplossingen komen nauwelijks voor. De vraag is ook of het volledig integreren van de waterkerende functie met een andere functie effectief is. Een constructieve of zelfs volledig functioneel geïntegreerde waterkering levert nauwelijks extra ontwikkelruimte op maar vraagt wel om extra investeringen om het verlies aan flexibiliteit te compenseren en is minder makkelijk te onderhouden en inspecteren. De voorbeelden laten zien dat een ruimtelijk optimaal gebruik prima zonder een functionele of constructieve integratie haalbaar is.

Een kansrijke oplossing voor multifunctionele waterkeringen is om waterkeringen te overdimensioneren waardoor medegebruik kan worden toegestaan gedurende de ontwerpleeftijd van de constructie. Het voorbeeld van de Hilledijk laat zien dat door een waterkering te ontwerpen voor een extremere condities en een levensduur van 100 jaar voldoende robuustheid kan worden gegarandeerd om bebouwing toe te staan. Deze oplossing zien we terug in de dijk-in-boulevard in Scheveningen, de multifunctionele waterkering in Streefkerk en de Hilledijk in Rotterdam. De waterkering wordt daarmee een onderdeel van een vrijwel doorbraakvrije dijkzone, die gebruikt kan worden voor ander ruimtelijk gebruik. Als laatste biedt het inzetten van andere ruimtelijke objecten om de stabiliteit van de waterkering te vergroten kansrijke mogelijkheden om efficiënt ruimtegebruik te realiseren. Dit kan door bijvoorbeeld het bebouwde voorland of buitendijkse gebied mee te nemen in het ontwerp of door een volledig bebouwd binnentalud mee te nemen in de sterkteberekeningen. Dit betekent wel dat de waterkering veel meer onderdeel wordt van een brede multifunctionele waterkerende zone, en dat zal om aanpassingen in de ontwerprichtijnen en nieuwe juridische kaders vragen. Dit laatste zou wel eens de belangrijkste innovatie rondom multifunctionele waterkeringen kunnen zijn.

Met de DeltaLinks nieuwsbrief krijgt u elke twee maanden het laatste nieuws over TU Delft onderzoek en onderwijs over water en delta’s. Ook bevat het nieuwe links naar projecten op de TU Delft WaterViewer. Aanmelden voor DeltaLinks kan hier.

Zie ook:

Blijf op de hoogte